کانتر (شمارنده)

کانتر(شمارنده)

کانتر یا شمارندت وسیله ای است که از آن برای شمارش تعداد عملیات مدارهای الکتریکی یا برنامه های نرم افزاری استفاده می شود. شمارنده ها نه تنها برای شمارش بلکه برای اندازه گیری فرکانس و زمان نیز کاربرد دارند.

کانتر یا شمارنده چیست؟

کانترها شمارنده ها مدارهای ترتیبی همزمان ویژه ای هستند که در آنها، وضعیت شمارنده برابر با شمارشی است که دستگاه در مدار نگه می دارند. شمارنده ها تعداد دفعات وقوع یک رویداد را محاسبه یا یادداشت می کنند. شمارنده ها اجزای سخت افزاری مهمی هستند و به عنوان "مدار دیجیتالی که برای شمارش تعداد پالس ها استفاده می شود" تعریف می شوند. شمارنده ها برای ما به عنوان "تایمر" شناخته شده اند. مدارهای شمارنده بهترین مثال برای کاربردهای فلیپ فلاپ هستند. شمارنده ها با گروه بندی فلیپ فلاپ ها و اعمال یک سیگنال ساعت واحد به آنها طراحی می شوند. به عبارت ساده، شمارنده ها دستگاه‌ هایی هستند که دارای گروهی از عناصر ذخیره سازی مانند فلیپ فلاپ هستند تا شمارش را نگه دارند. شمارش به معنای افزایش یا کاهش مقادیر یک اپراتور با توجه به مقدار حالت قبلی آن است. بنابراین برای انجام عملیات ریاضی از هیچ وسیله ای به جز شمارنده یا کانتر استفاده نمی کنیم. در واقع ما نمی توانیم این عمل (شمارش) را با هیچ ابزار منطقی دیگری به جای شمارنده انجام دهیم.

انواع کانتر یا شمارنده

دو نوع شمارنده برای مدارهای دیجیتال وجود دارد که عبارتند از؛

- شمارنده های هم زمان یا سنکرون

- شمارنده های ناهمزمان

شمارنده های سنکرون یا هم زمان

شمارنده هایی که از سیگنال ساعت برای تغییر انتقال خود استفاده می کنند، شمارنده سنکرون یا همزمان نامیده می شوند. این بدان معناست که شمارنده های سنکرون برای تغییر مقادیر حالت به ورودی ساعت خود بستگی دارند. تمام فلیپ فلاپ ها در شمارنده های سنکرون با سیگنال ساعت یکسانی راه اندازی می شوند. ساخت شمارنده های سنکرون از نظر طراحی بسیار ساده است و همه فلیپ فلاپ ها به هم متصل هستند و توسط سیگنال ساعت یکسان هدایت می شوند. در این نوع شمارندت خروجی حالت فلیپ فلاپ قبلی، تغییر حالت فلیپ فلاپ فعلی را تعیین می کند و از آنجایی که همه فلیپ فلاپ ها به صورت همزمان کار می کنند، شمارنده های سنکرون نیازی به ریست کردن ندارند.

شمارنده های ناهمزمان

شمارنده ‌هایی که تغییر در انتقال در آنها به ورودی سیگنال ساعت بستگی ندارد، به عنوان شمارنده‌های ناهمزمان شناخته می‌ شوند. نام دیگر شمارنده های ناهمزمان، شمارنده های ریپل است که طراحی بسیار ساده ای دارند و از تعداد گیت های کمتری برای ساخت استفاده می کنند. عملکرد شمارنده های ناهمزمان در مقایسه با شمارنده های سنکرون یا همزمان  بسیار کند است.

جمع بندی

همانطور که گفتیم، شمارنده یا کانتر دستگاهی است که تعداد دفعاتی که یک رویداد یا فرآیند خاص در یک مدار رخ داده است، اغلب در ارتباط با سیگنال ساعت، ذخیره کرده و‌ نمایش می دهد. شمارنده ها در دستگاه های الکترونیکی دیجیتال به منظور شمارش استفاده می شوند و می توانند رویداد خاصی را که در مدار اتفاق می افتد بشمارند.